關于高層建筑的火災自動報警與消防控制系統設計
發布時間：2010-01-14 共1頁
一、 前言：
由于城市現代化的發展，高層建筑越來越多，根據有關規范的要求，在這些建筑里要設火災自動報警系統。在此，本人僅以火災自動報警和消防聯動控制系統設計方面談一下個人對這類設計的一些看法。
二、工程實例概況：
中基財富花園位于北京亞運村附近，整個工程由主樓和附樓組成，地下二層為人防，地下一層為停車庫和設備用房，1層～4層為商場，5層～22層為住宅，附樓設有水泵房、變電所、鍋爐房、行政辦公室等，總建筑面積50000平方米。
三、火災自動報警及消防聯動控制系統的設計：
1. 方案的確定：
在設計火災自動報警及消防聯動控制系統時，首先明確建筑物本身建筑特點和功能特點，了解該建筑的防火工程設計中其它專業的設施，尤其是設備（通風、水）專業對于電氣專業的設計要求，然后根據有關規范對建筑物定性，確定系統的總體結構。根據《高層民用建筑設計防火規范》和《火災自動報警系統設計規范》，該工程為二類高層建筑，是二級火災自動報警保護對象。本建筑的火災自動報警及消防聯動控制系統采用集中報警系統，它有下列部分組成:
a. 消防控制室（設于首層）：內設集中報警控制器，總線聯動控制盤和多線聯動控制盤，消防電話總機、火災廣播設備。
b. 探測回路：
1.感溫探測器：設于地下停車庫和其它平時有煙場所。
2.感煙探測器：設于住宅部分的電梯前室、公共走道、疏散樓梯，商場的經營大廳及除衛生間外的所有房間、消防泵房、變配所、電梯機房、值班室等所有公建用房。
3. 消火栓按鈕：所有消火栓（水道專業提供）內。
4. 手動報警按鈕：地下車庫存、商場及住宅部分的公共區域。
5. 水流指示器和濕式報警閥：水道專業提供位置。
c. 控制回路：
1.消防廣播和聲光報警器：設置部位同探測器。
2.防火卷簾門：設于地下車庫和商場。
3.正壓送風機：調于屋頂。
4.排煙風機：由通風專業提供，含排煙口和防火閥。
d．其它：應急照明和疏散指示照明，設置部位如下：
1.消防電梯：由建筑專業提供。
地下車庫、商場、住宅部分的公共走廊、電梯前室和疏散樓梯。
該自動報警和消防聯動控制系統所要完成的任務為：控制中心對探測回路進行巡測，當某一探測區域內著火，該處探測器采集到現場信號，并立即把信號發回控制中心的控制器，控制器將此信號進行判斷，確認著火后，向火災現場發出聲光報警信號和火災應急廣播；另外聯動控制向需要聯動的消防設備發出執行信號，包括點燃應急照明和疏散指示器照明；啟動消防護泵和正應送風機；啟動火災現場的排煙風機，打開相關的排煙口和防火閥；迫降電梯并使消防電梯處于待命狀態；切斷非消防電源，消滅初期火災。
2.控制中心的組成、功能、特點：
控制中心設于首層，雙路電源供電，末端自動切換，其組成前面已述。在本設計中選用的火災報警控制器為san040型智能火災報警控制器，8回路設計，每回路127個地址編碼，只需一臺控制器。系統結構簡單，可靠性高，將san100型聯動控制盤通過內部標準rs—232口與本控制器連接，可組成全總線式報警聯動控制器，一改過去報警、聯動雙總線的控制模式，聯動控制模塊、監視模塊與各探測器使用同一總線，其聯動點可在8個回路中任意分配，使工程布線大為簡化，其主要特點有：a.采用微電腦控制，配置32kbyte高性能監控軟件，總線數據傳輸采用pwm方式，抗干擾性強；b.與探測器及模塊的連接采用無極性二總線方式，用樹枝或環形結構均可；c.內設運行存貯器（即黑匣子）且不會因斷電而丟失，為分析火災原在提供可靠依據；d.自動檢測功能；e.可對任意數量的探測器進行“開啟”或“隔離”操作。
本設計中選用的聯動控制為san100型，其特點為：a.插箱式結構，可根據受控設備的數量任意組合；b.聯動設備通過模塊與探測器掛接在同一總線上，實現全總線控制方式；c.“自動”、“手動”及“禁止”轉換開關的設計，可杜絕誤操作。本設計選取用的多線制動控制盤采用san110型，專門用來控制消防系統中的主要消防設備，如消防泵、排煙機、送風機等，與san040控制器配接后，通過聯動邏輯關系實現對聯動設備的自動聯動控制，也可利用聯動控制盤上的啟動按鍵對聯動設備進行手動控制。
3.探測回路：
探測回路包括探測器、手動報警按鈕、消火栓按鈕、水流指示器、壓力開關等，其產口的選型在此不再贅述，需要強調的是手動報警按鈕應設在各層出入口明顯位置，高度1.5米，并滿足在一個防火分區內任何位置到最鄰近的手報按鈕的步行距離不大于25米（在這一點上執行的是jgj/t16—92,國標gb50116—98要求的是30米）。
4.消防廣播系統和警報裝置：
本設計裝置了總線消防廣播系統，消防廣播平時兼作背景音樂和正常廣播，發生火災時，由控制中心輸出單元通過信號線相關聲光報警驅動模塊或總線消防廣播模塊發出指令，若地下室發生火災，則接通地下各層及首層；若首層發生火災，則接通地下各層，首層及二層；若二層或二層以上發生火災，應先接通火災層及相鄰的上、下層，以幫助現場人員疏散逃生，消防廣播揚聲器不應低于3w，且應滿足在一個防火分區內任何位置到鄰近的揚聲器的步行距離不大于25米的要求。根據各層建筑的格局，每層設置了若干數量的總線消防廣播模塊，對各層的揚聲器分區域進行控制。為確保在火災時報警區域發送火災警報信叫，本設計除了設置滅火應急廣播系統外，還在各報警區域內主要通道進出口、樓梯口、電梯前室、手報按鈕及消火栓按鈕旁設置了一定數量的火災警報裝置，如電鈴聲光訊響等。
5.消防電話系統：
消防電話系統為多線制消防電話系統，根據工程需要的數量來確定電話主機的容量，按照規范要求，設計中在消防水泵房、變配電所、主要通風和空調機房、電梯機房、值班室、控制中心設置了消防電話分機；在各層的手動報警按鈕處設電話插孔，由控制中心電話總機以放射式布線，引至消防電話分機和電話插孔。消防電話總機與電話分機或電話插孔之間呼叫方式是直通的，線路為獨立布線，是獨立的消防通信網絡。由于地上各層的層面積并不是很大，根據建筑的格局部分的電話插孔合用一個電話回路，控制中心電話主機的容量要求為大于60路，最后選取用主機容量為80路。
6. 消防聯動控制系統：
消防聯動控制系統就是控制中心輸出單元，是消防設備，非消防設備發出控制信號的。是在對火災確認后的處理單元，消防聯動控制系統這一職能決定了它工作可靠性是相當重要的，直接關系到消防滅火工作的成敗。本設計的消防聯動控制系統是總線制聯動系統與多線系統相接合的聯動控制系統。在對火災確認后，由它們根據水流指示器、濕示報警閥、消火栓按鈕的動作情況啟動消防水泵、噴淋泵、正壓送風機、防排煙系統，啟動報警裝置，切換消防廣播，迫降所明電梯，點燃應急照明，切斷非消防電源等一系列消防措施。
需要特別強調的是，不管是總線聯動系統的還是多線聯動系統，設計時都必須和各個聯動設備的一、二次線路的設計緊密結合，考慮該設備的控制需要控制中心發出幾個命令，向控制中心返回幾個狀態信號，然后再選擇滿足上述要求的控制模塊。同時，根據有關規范要求，控制中心和消防泵、正壓送風機、防排煙風機、應急照明、配電箱之間須有硬線連接，以保證控制中心對這些重要的消防設備，即可以進行邏輯自動的聯動控制，又可以手動操作即一對一直觀的控制操作，并可以在控制盤上直接反映設備實時的工作狀態，各個聯動設備就地均設置手動操作按鈕，以防消防控制中心操作失靈等意外情況發生時，就地仍然能有效對聯動設備進行操作。
由于城市現代化的發展，高層建筑越來越多，根據有關規范的要求，在這些建筑里要設火災自動報警系統。在此，本人僅以火災自動報警和消防聯動控制系統設計方面談一下個人對這類設計的一些看法。
二、工程實例概況：
中基財富花園位于北京亞運村附近，整個工程由主樓和附樓組成，地下二層為人防，地下一層為停車庫和設備用房，1層～4層為商場，5層～22層為住宅，附樓設有水泵房、變電所、鍋爐房、行政辦公室等，總建筑面積50000平方米。
三、火災自動報警及消防聯動控制系統的設計：
1. 方案的確定：
在設計火災自動報警及消防聯動控制系統時，首先明確建筑物本身建筑特點和功能特點，了解該建筑的防火工程設計中其它專業的設施，尤其是設備（通風、水）專業對于電氣專業的設計要求，然后根據有關規范對建筑物定性，確定系統的總體結構。根據《高層民用建筑設計防火規范》和《火災自動報警系統設計規范》，該工程為二類高層建筑，是二級火災自動報警保護對象。本建筑的火災自動報警及消防聯動控制系統采用集中報警系統，它有下列部分組成:
a. 消防控制室（設于首層）：內設集中報警控制器，總線聯動控制盤和多線聯動控制盤，消防電話總機、火災廣播設備。
b. 探測回路：
1.感溫探測器：設于地下停車庫和其它平時有煙場所。
2.感煙探測器：設于住宅部分的電梯前室、公共走道、疏散樓梯，商場的經營大廳及除衛生間外的所有房間、消防泵房、變配所、電梯機房、值班室等所有公建用房。
3. 消火栓按鈕：所有消火栓（水道專業提供）內。
4. 手動報警按鈕：地下車庫存、商場及住宅部分的公共區域。
5. 水流指示器和濕式報警閥：水道專業提供位置。
c. 控制回路：
1.消防廣播和聲光報警器：設置部位同探測器。
2.防火卷簾門：設于地下車庫和商場。
3.正壓送風機：調于屋頂。
4.排煙風機：由通風專業提供，含排煙口和防火閥。
d．其它：應急照明和疏散指示照明，設置部位如下：
1.消防電梯：由建筑專業提供。
地下車庫、商場、住宅部分的公共走廊、電梯前室和疏散樓梯。
該自動報警和消防聯動控制系統所要完成的任務為：控制中心對探測回路進行巡測，當某一探測區域內著火，該處探測器采集到現場信號，并立即把信號發回控制中心的控制器，控制器將此信號進行判斷，確認著火后，向火災現場發出聲光報警信號和火災應急廣播；另外聯動控制向需要聯動的消防設備發出執行信號，包括點燃應急照明和疏散指示器照明；啟動消防護泵和正應送風機；啟動火災現場的排煙風機，打開相關的排煙口和防火閥；迫降電梯并使消防電梯處于待命狀態；切斷非消防電源，消滅初期火災。
2.控制中心的組成、功能、特點：
控制中心設于首層，雙路電源供電，末端自動切換，其組成前面已述。在本設計中選用的火災報警控制器為san040型智能火災報警控制器，8回路設計，每回路127個地址編碼，只需一臺控制器。系統結構簡單，可靠性高，將san100型聯動控制盤通過內部標準rs—232口與本控制器連接，可組成全總線式報警聯動控制器，一改過去報警、聯動雙總線的控制模式，聯動控制模塊、監視模塊與各探測器使用同一總線，其聯動點可在8個回路中任意分配，使工程布線大為簡化，其主要特點有：a.采用微電腦控制，配置32kbyte高性能監控軟件，總線數據傳輸采用pwm方式，抗干擾性強；b.與探測器及模塊的連接采用無極性二總線方式，用樹枝或環形結構均可；c.內設運行存貯器（即黑匣子）且不會因斷電而丟失，為分析火災原在提供可靠依據；d.自動檢測功能；e.可對任意數量的探測器進行“開啟”或“隔離”操作。
本設計中選用的聯動控制為san100型，其特點為：a.插箱式結構，可根據受控設備的數量任意組合；b.聯動設備通過模塊與探測器掛接在同一總線上，實現全總線控制方式；c.“自動”、“手動”及“禁止”轉換開關的設計，可杜絕誤操作。本設計選取用的多線制動控制盤采用san110型，專門用來控制消防系統中的主要消防設備，如消防泵、排煙機、送風機等，與san040控制器配接后，通過聯動邏輯關系實現對聯動設備的自動聯動控制，也可利用聯動控制盤上的啟動按鍵對聯動設備進行手動控制。
3.探測回路：
探測回路包括探測器、手動報警按鈕、消火栓按鈕、水流指示器、壓力開關等，其產口的選型在此不再贅述，需要強調的是手動報警按鈕應設在各層出入口明顯位置，高度1.5米，并滿足在一個防火分區內任何位置到最鄰近的手報按鈕的步行距離不大于25米（在這一點上執行的是jgj/t16—92,國標gb50116—98要求的是30米）。
4.消防廣播系統和警報裝置：
本設計裝置了總線消防廣播系統，消防廣播平時兼作背景音樂和正常廣播，發生火災時，由控制中心輸出單元通過信號線相關聲光報警驅動模塊或總線消防廣播模塊發出指令，若地下室發生火災，則接通地下各層及首層；若首層發生火災，則接通地下各層，首層及二層；若二層或二層以上發生火災，應先接通火災層及相鄰的上、下層，以幫助現場人員疏散逃生，消防廣播揚聲器不應低于3w，且應滿足在一個防火分區內任何位置到鄰近的揚聲器的步行距離不大于25米的要求。根據各層建筑的格局，每層設置了若干數量的總線消防廣播模塊，對各層的揚聲器分區域進行控制。為確保在火災時報警區域發送火災警報信叫，本設計除了設置滅火應急廣播系統外，還在各報警區域內主要通道進出口、樓梯口、電梯前室、手報按鈕及消火栓按鈕旁設置了一定數量的火災警報裝置，如電鈴聲光訊響等。
5.消防電話系統：
消防電話系統為多線制消防電話系統，根據工程需要的數量來確定電話主機的容量，按照規范要求，設計中在消防水泵房、變配電所、主要通風和空調機房、電梯機房、值班室、控制中心設置了消防電話分機；在各層的手動報警按鈕處設電話插孔，由控制中心電話總機以放射式布線，引至消防電話分機和電話插孔。消防電話總機與電話分機或電話插孔之間呼叫方式是直通的，線路為獨立布線，是獨立的消防通信網絡。由于地上各層的層面積并不是很大，根據建筑的格局部分的電話插孔合用一個電話回路，控制中心電話主機的容量要求為大于60路，最后選取用主機容量為80路。
6. 消防聯動控制系統：
消防聯動控制系統就是控制中心輸出單元，是消防設備，非消防設備發出控制信號的。是在對火災確認后的處理單元，消防聯動控制系統這一職能決定了它工作可靠性是相當重要的，直接關系到消防滅火工作的成敗。本設計的消防聯動控制系統是總線制聯動系統與多線系統相接合的聯動控制系統。在對火災確認后，由它們根據水流指示器、濕示報警閥、消火栓按鈕的動作情況啟動消防水泵、噴淋泵、正壓送風機、防排煙系統，啟動報警裝置，切換消防廣播，迫降所明電梯，點燃應急照明，切斷非消防電源等一系列消防措施。
需要特別強調的是，不管是總線聯動系統的還是多線聯動系統，設計時都必須和各個聯動設備的一、二次線路的設計緊密結合，考慮該設備的控制需要控制中心發出幾個命令，向控制中心返回幾個狀態信號，然后再選擇滿足上述要求的控制模塊。同時，根據有關規范要求，控制中心和消防泵、正壓送風機、防排煙風機、應急照明、配電箱之間須有硬線連接，以保證控制中心對這些重要的消防設備，即可以進行邏輯自動的聯動控制，又可以手動操作即一對一直觀的控制操作，并可以在控制盤上直接反映設備實時的工作狀態，各個聯動設備就地均設置手動操作按鈕，以防消防控制中心操作失靈等意外情況發生時，就地仍然能有效對聯動設備進行操作。
